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强度调制型光纤接近觉传感结构及发展新趋势 被引量:1
1
作者 邝泳聪 刘桂雄 郑时雄 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期336-339,共4页
对近年发展的几种有代表性的强度调制机器人光纤接近觉传感的结构、机理进行了系统的介绍和比较 。
关键词 光纤 接近觉 传感结构 机器人
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光纤消逝场传感器传感结构的分析与应用 被引量:4
2
作者 罗吉 庄须叶 +1 位作者 倪祖高 姚军 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2011年第6期376-383,390,共9页
对光纤消逝场理论进行了详细分析,阐述了影响光纤消逝场传感器灵敏度的一些关键因素,并对几种常见的光纤消逝场传感光纤的优缺点进行了比较,主要包括圆柱形、D形、U形、锥形以及光子晶体光纤等结构的传感光纤。通过分析各种传感结构的... 对光纤消逝场理论进行了详细分析,阐述了影响光纤消逝场传感器灵敏度的一些关键因素,并对几种常见的光纤消逝场传感光纤的优缺点进行了比较,主要包括圆柱形、D形、U形、锥形以及光子晶体光纤等结构的传感光纤。通过分析各种传感结构的光纤消逝场传感器的应用实例,归纳总结了提高光纤消逝场传感器传感灵敏度的一般方法,包括在传感光纤表面镀薄敏感膜或者金属膜、优化传感光纤结构、进行荧光标记以及用纳米粒子修饰等一系列措施。 展开更多
关键词 光纤 光纤 消逝场 传感结构 灵敏度
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电磁成像金属探伤传感结构激励模式的仿真研究 被引量:4
3
作者 李玉川 何敏 《机电工程》 CAS 2014年第7期828-832,共5页
针对电磁成像金属探伤传感系统的激励模式的选择问题,对电磁金属探伤传感系统的3种主要的激励模式—单激励模式、相邻激励模式、相对激励模式进行了研究,并对后两种激励模式在不同的激励信号方向下进行了对比研究,提出了一种基于Ansoft ... 针对电磁成像金属探伤传感系统的激励模式的选择问题,对电磁金属探伤传感系统的3种主要的激励模式—单激励模式、相邻激励模式、相对激励模式进行了研究,并对后两种激励模式在不同的激励信号方向下进行了对比研究,提出了一种基于Ansoft Maxwell电磁仿真软件对八线圈的传感结构以及被测金属板进行建模的方法,在3种不同激励模式下,分别求解出八线圈传感结构检测端的感应电压信号,并进行了比较和分析。仿真结果表明,在电磁成像金属探伤传感系统中,以正弦电压信号为激励信号,当采用激励信号同方向的相对激励模式,则系统激励电磁场范围最大,检测到的感应电压信号幅值最明显,传感器灵敏度也最强。该仿真分析以及结果对实际电磁成像金属探伤传感系统的设计以及图像重建算法的开发都具有指导意义。 展开更多
关键词 电磁探伤 传感结构 激励模式
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一种基于光纤萨尼亚克环的新型传感结构 被引量:1
4
作者 刘彬 张君正 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1387-1391,共5页
提出了一种实现全光纤多扰动测量的基于光纤萨尼亚克环的新型传感结构。该传感结构采用新型的双萨尼亚克环结构并用波分复用技术代替了传统的双光源结构 ,减小了系统损耗 ,实现了对多扰动的位置的测量。分析了传感原理 ,推导了数学模型 ... 提出了一种实现全光纤多扰动测量的基于光纤萨尼亚克环的新型传感结构。该传感结构采用新型的双萨尼亚克环结构并用波分复用技术代替了传统的双光源结构 ,减小了系统损耗 ,实现了对多扰动的位置的测量。分析了传感原理 ,推导了数学模型 ,表明测量误差与解调电路的频率响应有关 ,并进行了单频和多频扰动的实验研究 ,实验证明了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 光纤萨尼亚克环 传感结构 光纤 波分复用 萨尼亚克干涉仪 数学模型
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基于双Sagnac结构分布式光纤扰动传感的周界安防监测系统研究
5
作者 滕飞 张丽 +2 位作者 梁采惠 陈丽银 韦乐淇 《嘉应学院学报》 2024年第6期18-22,共5页
针对当前日常生活中存在的全天候、全方位、高效集中管控等周界安防需求,设计了一套基于双Sagnac结构的分布式光纤扰动传感系统.该系统利用双Sagnac结构建立光纤传感网络,以单一宽带光源和标准单模光纤为基础,搭配3×3光纤耦合器相... 针对当前日常生活中存在的全天候、全方位、高效集中管控等周界安防需求,设计了一套基于双Sagnac结构的分布式光纤扰动传感系统.该系统利用双Sagnac结构建立光纤传感网络,以单一宽带光源和标准单模光纤为基础,搭配3×3光纤耦合器相位解调技术,通过分析时域上相位信号与扰动位置的比值实现精准定位,从而达到了稳定、灵敏、低成本和抗干扰的系统设计目标.实验结果表明,系统在10km的测试距离内,可灵敏感知外界扰动,实现了定位误差小于5m的精准扰动定位,为入侵行为的有效探测和防护提供了有力保证. 展开更多
关键词 系统 扰动定位 双Sagnac结构系统 单模光纤
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基于波矢可调谐对称结构的条波导型SPR传感系统研究
6
作者 刘瑾 杨海马 宋万清 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期188-194,共7页
针对目前波导型SPR传感器波矢匹配条件受限及较难与光纤实现固化对接进而实现在线传感的缺点,研究由条波导激励对称结构的SPR传感系统。通过对由金属——介质——金属构成的对称结构进行模式分析,研究可在该结构内激发SPW的可能性及其... 针对目前波导型SPR传感器波矢匹配条件受限及较难与光纤实现固化对接进而实现在线传感的缺点,研究由条波导激励对称结构的SPR传感系统。通过对由金属——介质——金属构成的对称结构进行模式分析,研究可在该结构内激发SPW的可能性及其波矢可调谐机制。实验制备单模条波导并激励对称传感结构,对比了条波导激励传统结构与对称结构的检测折射率范围,研究了对称结构中金属材质,金属膜厚及介质厚度对测量结果的影响,给出了折射率测量的结果,实验证明,采用对称结构实现传感,可通过镀金属膜的厚度来改善传感特性,调节两金属膜之间介质的厚度可以实现波矢匹配的调节,进而使得被测范围具有一定的可调性,具有较好的线性。 展开更多
关键词 SPR 对称传感结构 调谐机制 波矢匹配
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用于油浸式电力变压器内部压力测量的传感器结构设计 被引量:5
7
作者 冀茂 齐波 +1 位作者 黄猛 李成榕 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期33-38,45,共7页
由于油浸式电力变压器内部复杂的多物理场环境,常见的光纤光栅传感器结构如金属膜片式或F-P空气腔式不能用于内部各处压力的感知测量。文中针对长期高温油浸电磁环境,提出了一种可以对油体中单一方向进行压力测量的高灵敏度的光纤光栅... 由于油浸式电力变压器内部复杂的多物理场环境,常见的光纤光栅传感器结构如金属膜片式或F-P空气腔式不能用于内部各处压力的感知测量。文中针对长期高温油浸电磁环境,提出了一种可以对油体中单一方向进行压力测量的高灵敏度的光纤光栅传感结构。接着,文中建立了该传感结构静态应变模型及聚合物热膨胀模型,并利用有限元分析软件进行仿真,结果表明所设计结构可准确用于压力的测量,而且可以有效避免传统增敏罐型压力传感器由于聚合物热膨胀导致的灵敏度降低的问题。文中为用于油浸式电力变压器内部压力测量的传感结构设计提供了一种切实可行的思路,配合相应的橡胶聚合物,可以用于对高温油浸环境中各个位置压力的直接测量,且不会对变压器内部绝缘造成威胁。 展开更多
关键词 油浸式电力变压器 传感结构 压力测量 聚合物热膨胀 有限元仿真
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基于银膜-石墨烯复合膜对称结构的SPR传感器研究 被引量:2
8
作者 盛祥 刘瑾 杨海马 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1618-1623,共6页
针对棱镜激励银膜SPR传感器灵敏度虽然较金膜结构高,但易被氧化、稳定性较差的缺点,提出一种棱镜耦合激励银膜-石墨烯-介质-石墨烯-银膜复合膜对称结构的SPR传感器,增加石墨烯膜层,解决银膜SPR传感器易氧化导致稳定性下降问题。采用角... 针对棱镜激励银膜SPR传感器灵敏度虽然较金膜结构高,但易被氧化、稳定性较差的缺点,提出一种棱镜耦合激励银膜-石墨烯-介质-石墨烯-银膜复合膜对称结构的SPR传感器,增加石墨烯膜层,解决银膜SPR传感器易氧化导致稳定性下降问题。采用角度调制的方法对SPR传感结构进行了性能参数分析,研究了金属材质、石墨烯以及检测介质的厚度对传感性能的影响。结果表明,银膜相比金膜,具有更好的共振效果,灵敏度较高;通过调节检测介质的厚度,可以改变角度的调节范围,实现了传感器的可调性;对称传感结构可以产生双共振峰SPR曲线,为分布式传感提供了可供参考的依据;石墨烯优化并提高了传感器的稳定性和检测灵敏度。 展开更多
关键词 SPR 对称传感结构 石墨烯 角度调制 灵敏度
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一种基于云计算的无线传感网体系结构 被引量:9
9
作者 孙韩林 张鹏 +1 位作者 闫峥 谢晓燕 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第12期3720-3723,共4页
提出了一种基于云计算的无线传感网体系结构。整个传感网被划分为若干个分区;云作为虚拟汇聚节点,有多个汇聚触点,每个触点负责一个分区中传感器的数据收集;每个分区中的传感器组成本地传感网,所有本地传感网通过云连接成一个整体;数据... 提出了一种基于云计算的无线传感网体系结构。整个传感网被划分为若干个分区;云作为虚拟汇聚节点,有多个汇聚触点,每个触点负责一个分区中传感器的数据收集;每个分区中的传感器组成本地传感网,所有本地传感网通过云连接成一个整体;数据在云中分布存储、并行处理。模拟实验表明,新结构传感网的数据传输性能明显提升。该结构适用于以数据为中心的无线传感网。 展开更多
关键词 无线 数据型网络 无线网体系结构 云计算
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基于结构光视觉传感的轮对踏面擦伤快速检测 被引量:6
10
作者 高向东 谢子方 +1 位作者 赵传敏 杨雪荣 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期23-27,共5页
研究一种基于结构光视觉传感的铁路车辆轮对踏面擦伤快速检测方法。通过控制轮对转动速度,并以结构光扫描轮对踏面及应用CCD(Charge Coupled Device)视觉传感器实时采集轮对踏面外形特征信息,经过图像数字滤波、基准校正、边缘识别和空... 研究一种基于结构光视觉传感的铁路车辆轮对踏面擦伤快速检测方法。通过控制轮对转动速度,并以结构光扫描轮对踏面及应用CCD(Charge Coupled Device)视觉传感器实时采集轮对踏面外形特征信息,经过图像数字滤波、基准校正、边缘识别和空间坐标变换等算法,建立踏面擦伤数字矩阵。在此基础上,进行踏面擦伤特征信号的分析和提取,实现轮对踏面擦伤最大深度及形状的非接触快速准确检测。本文给出了试验结果,并分析了踏面数字矩阵的建立过程和视觉传感器标定对擦伤测量的影响。试验证明本文方法实用、可靠,可有效提高轮对踏面擦伤测量精度和效率。 展开更多
关键词 轮对踏面 擦伤 结构光视觉 检测
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线结构光视觉传感焊缝跟踪图像处理 被引量:12
11
作者 毛志伟 赵滨 周少玲 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第15期233-235,238,共4页
提出了一种基于灰度形态学的图像处理算法,有效去除了线结构光视觉传感焊缝跟踪图像中飞溅、弧光和烟尘等干扰。根据飞溅在图像中表现为明暗相间的条纹的特点,采用灰度形态学开操作,通过合理设计结构元素,去除了飞溅干扰。针对不同图像... 提出了一种基于灰度形态学的图像处理算法,有效去除了线结构光视觉传感焊缝跟踪图像中飞溅、弧光和烟尘等干扰。根据飞溅在图像中表现为明暗相间的条纹的特点,采用灰度形态学开操作,通过合理设计结构元素,去除了飞溅干扰。针对不同图像受弧光、烟尘影响不同,背景灰度值差异较大,不利于二值化阈值选取的问题,采用图像相减和顶帽变换消除其影响。最后,采用动态开小窗与最小二乘法相结合的方法准确提取到了焊缝特征点。该算法能有效去除飞溅、烟尘等干扰,实时性好。 展开更多
关键词 灰度形态学 图像处理 结构光视觉 顶帽变换
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费米折射率平面波导激励的差分检测型对称结构表面等离子共振传感研究
12
作者 杨海马 刘瑾 +1 位作者 杨晖 孔平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期150-155,共6页
为了实现被测折射率范围可调,提高检测灵敏度,将双波长差分检测技术应用于平面波导激励的金属一介质一金属组成的对称型表面等离子体共振传感结构中.通过对对称结构的模式特性分析,研究了该结构中激发等离子体表面波时,介质厚度与... 为了实现被测折射率范围可调,提高检测灵敏度,将双波长差分检测技术应用于平面波导激励的金属一介质一金属组成的对称型表面等离子体共振传感结构中.通过对对称结构的模式特性分析,研究了该结构中激发等离子体表面波时,介质厚度与被测折射率的关系及双波长差分检测的原理.采用离子交换法制备平面波导,用费米函数拟合其渐变折射率分布.用光强调制方式,分别进行单波长和双波长差分检测,对折射率为1.33~1.428之间的甘油溶液进行测试,实验结果表明,该结构可激发等离子体表面波,与传统平面波导激励的表面等离子体共振传感结构相比,通过改变被测介质的厚度可以改变共振条件,进而改变折射率的测量范围.若被测范围选择合适,检测的线性较好,采用差分检测方法比单波长检测方法的灵敏度提高近一倍. 展开更多
关键词 表面等离子体共振 差分检测 对称传感结构 平面波导 离子交换 折射率
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大型结构健康监测的无线传感系统 被引量:7
13
作者 史学涛 赵鸣 《结构工程师》 2005年第4期85-89,共5页
无线传感系统是将传感单元采集的数据经由无线方式发送至计算中心并按照监测系统的特点对数据进行处理的系统。简要介绍了无线传感系统的主体架构,近年来的研究成果,主要的技术问题和该系统在大型结构健康监测等领域中的应用前景,并且... 无线传感系统是将传感单元采集的数据经由无线方式发送至计算中心并按照监测系统的特点对数据进行处理的系统。简要介绍了无线传感系统的主体架构,近年来的研究成果,主要的技术问题和该系统在大型结构健康监测等领域中的应用前景,并且展示了一套自主研发的无线传感系统及其主要工作参数,如系统工作频段、工作模式等。 展开更多
关键词 无线 大型结构 健康监测 结构健康监测 系统 无线方式 监测系统 计算中心 研究成果 工作参数 自主研发 工作频段
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新型光纤光栅扭转传感器研究 被引量:12
14
作者 张伟刚 赵启大 +2 位作者 开桂云 袁树忠 董孝义 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1237-1239,共3页
报道了一种新型光纤光栅扭转传感器的基本原理和传感结构 ,推导了扭转测量的理论公式 ,该传感器的扭角与光纤光栅中心波长的变化呈线性关系 .在± 40°扭角范围内 ,技术上实现了灵敏度为 1 0 .71 5°/nm的扭转传感 .
关键词 光纤光栅 扭转 扭角 基本原理 传感结构
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基于结构光视觉的GTAW送丝位置实时传感技术研究 被引量:1
15
作者 武少杰 李宏利 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期260-266,共7页
核电反应堆冷却剂管道(主管道)是连接反应堆压力壳与蒸汽发生器之间的主要承压设备,被称为核电的“主动脉”.主管道焊接通常采用钨极氩弧焊(gas tungsten arc welding,GTAW)工艺,通过轨道小车进行全位置焊接.然而,受限于坡口的一致性以... 核电反应堆冷却剂管道(主管道)是连接反应堆压力壳与蒸汽发生器之间的主要承压设备,被称为核电的“主动脉”.主管道焊接通常采用钨极氩弧焊(gas tungsten arc welding,GTAW)工艺,通过轨道小车进行全位置焊接.然而,受限于坡口的一致性以及设备的稳定性,焊丝与熔池之间的相对位置(简称为送丝位置)在焊接过程中不可避免地出现偏移,破坏了熔池稳定,进而对焊接质量造成严重影响.此外,焊接过程中的高亮弧光以及高温也进一步加大了送丝位置传感的难度.针对以上问题,本文基于结构光视觉传感法,通过分析送丝位置对熔池形貌的影响机制,研究熔池形貌与结构光反射图样之间的对应关系,获得一种能够有效判断主管道GTAW焊接过程中送丝位置的传感方法.试验结果表明,结构光视觉传感技术能够利用熔池表面的镜面特性,将熔池表面的振动状态放大.当送丝位置位于熔池前端时,在熔池前端出现凹陷,并且反映为反射图样右端位置的点阵集中.当送丝位置位于熔池内部时,根据焊丝熔化状态又分为大电流和小电流两种情况:当电流较小时,焊丝在熔池与电弧热量的共同作用下熔化,使得熔池内部出现凹陷,并反映为反射图样中部的点阵集中;当电流较大时,焊丝在电弧热量的作用下熔化,滴入熔池并引起熔池振荡.因此,基于结构光视觉技术能够有效地获取焊丝与熔池的相对位置关系. 展开更多
关键词 结构光视觉 钨极氩弧焊 送丝位置 反射图样
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基于混合3D打印技术的人体监测用嵌入式应变传感器
16
作者 刘涛 于培师 +2 位作者 陶银 刘国涛 赵军华 《轻工机械》 CAS 2024年第4期43-49,共7页
为提高嵌入式传感器与结构集成工艺的效率,课题组提出了一种从传感器嵌入式设计到混合3D打印的方案,用于快速制造传感集成结构。课题组利用熔融沉积成型(fused deposition modeling, FDM)和直书写(direct ink writing, DIW)相结合的混... 为提高嵌入式传感器与结构集成工艺的效率,课题组提出了一种从传感器嵌入式设计到混合3D打印的方案,用于快速制造传感集成结构。课题组利用熔融沉积成型(fused deposition modeling, FDM)和直书写(direct ink writing, DIW)相结合的混合3D打印技术打印嵌入式应变传感器;将试验中传感器测得的应变与有限元计算得到的应变进行对比。结果表明:打印的嵌入式应变传感器测得的应变与有限元计算得到的应变吻合良好,从而证明了课题组提出的混合3D打印技术的有效性和高效性。混合3D打印技术为传感器与结构集成工艺提供了一种效率更高、成本较低的方法。 展开更多
关键词 混合3D打印技术 应变 集成结构 有限元分析 结构集成工艺
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谱带吸收式光纤温度传感器 被引量:8
17
作者 常丹华 王延云 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期885-888,共4页
本文提出了一种新颖的半导体谱带吸收式光纤温度传感器系统结构 .分析了半导体谱带吸收式光纤温度传感器的原理 ,推导了其数学模型 .该传感器用反射式传感结构 ,以砷化镓半导体材料作为温度敏感元件 ,并利用除法器消除了传感器光源的波... 本文提出了一种新颖的半导体谱带吸收式光纤温度传感器系统结构 .分析了半导体谱带吸收式光纤温度传感器的原理 ,推导了其数学模型 .该传感器用反射式传感结构 ,以砷化镓半导体材料作为温度敏感元件 ,并利用除法器消除了传感器光源的波动及光纤的连接损耗 ,使传感器具有结构简单、抗环境干扰、高可靠性特点 .文中对传感器的整个系统进行了设计和分析 ,并进行了实验测试 ,实验结果显示 :该传感器在 - 2 0~ 1 1 0°C的温度范围内有 1°C的测量精确度 ,并且温度从 1 1 0°C降到 1 5°C时的时间响应为 2 展开更多
关键词 光纤温度 精确度 反射式传感结构 除法器 温度检测 半导体谱带光吸收
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基于FPGA的实时线结构光传感器激光条纹中心提取方法
18
作者 苏中元 康杰虎 +4 位作者 冯橹源 李泓彤 张振 孙泽峰 吴斌 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2023年第4期452-462,共11页
激光条纹提取方法是线结构光传感系统中的一项重要技术,其准确度和速度直接影响系统的测量性能。然而,传统Hessian矩阵法可能会产生多余中心点和缺失中心点,限制了其准确度和鲁棒性。此外,传统Hessian矩阵法计算复杂,难以应用于实时测... 激光条纹提取方法是线结构光传感系统中的一项重要技术,其准确度和速度直接影响系统的测量性能。然而,传统Hessian矩阵法可能会产生多余中心点和缺失中心点,限制了其准确度和鲁棒性。此外,传统Hessian矩阵法计算复杂,难以应用于实时测量场景。为此,提出了一种适合在FPGA中实现的激光条纹中心提取改进方法。首先,设计了一个新的判断函数来代替最大特征值来选取显著中心点,以增加真实中心和其他区域之间的数值差异,并通过修改中心判断标准,采用非最大值抑制的方法处理多余中心点和缺失中心点。其次,将所提出的方法在FPGA中进行实现。在不降低精度的前提下,对计算进行了合理优化,减少了FPGA的资源利用率和延迟时间。在准确度对比试验中,在噪声水平分别为0,0.01,0.02和0.03时,平均绝对误差分别为0.0039像素,0.0373像素,0.0520像素和0.0646像素,均方根误差分别为0.0068像素,0.0469像素,0.0654像素和0.0811像素;在FPGA中实现时,运行时间和延迟时间分别为14.89 ms和216.42μs。实验结果证明,所提出的方法准确度高、鲁棒性好,能够进行实时中心提取。 展开更多
关键词 激光条纹中心提取方法 Hessian矩阵法 多余中心点和缺失中心点 现场可编程门阵列(FPGA) 线结构测量系统
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MEMS压阻超声传感器的设计与优化 被引量:6
19
作者 宛克敬 何常德 +1 位作者 廉德钦 薛晨阳 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第5期728-731,共4页
提出了一种新的压阻式超声传感器结构,该结构由主振梁和微传感梁组成,在声压的作用下,主振梁振动从而带动微传感梁的振动。通过有限元软件Ansys仿真分析该结构的灵敏度,并与悬臂梁结构压阻式声传感器相比,结果表明灵敏度有了一定的提高... 提出了一种新的压阻式超声传感器结构,该结构由主振梁和微传感梁组成,在声压的作用下,主振梁振动从而带动微传感梁的振动。通过有限元软件Ansys仿真分析该结构的灵敏度,并与悬臂梁结构压阻式声传感器相比,结果表明灵敏度有了一定的提高。为了实现结构的优化,仿真了结构的尺寸与共振频率的关系,对相同共振频率的结构进行了静力分析,计算并对比了不同尺寸结构的灵敏度,从而得到灵敏度最高的结构,实现了结构的优化。 展开更多
关键词 压阻 超声 结构 ANSYS 优化
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传感器融合系统的构筑
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作者 石川正俊 长田茂美 江涛 《红外》 CAS 1997年第12期18-21,共4页
传感器融合技术给传感系统带来了新的设计思想。也就是说,在以前的只作为单传感器及传感器信息处理的简单组合传感系统中融进了运用传感器信息相关的想法。意思就是说可以提供与以前不同的功能和结构。它可以使传感系统实现高功能化、... 传感器融合技术给传感系统带来了新的设计思想。也就是说,在以前的只作为单传感器及传感器信息处理的简单组合传感系统中融进了运用传感器信息相关的想法。意思就是说可以提供与以前不同的功能和结构。它可以使传感系统实现高功能化、高可靠性化,并促进了柔软性、顽强性的发现,形成新一代传感系统的设计思想。 展开更多
关键词 信息融合系统 综合模型 传感结构
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